设计优化与过程优化相结合，减少金属零部件3D打印时间

魔猴君  行业资讯   1751天前

通过3D打印实现零部件的复杂性与功能性，不必以牺牲生产率为代价。

优化后打印时间由25小时缩短至18小时

材料：23级钛合金 ；尺寸：190mm x 190mm x 200mm

速度是竞争赛道之一

实现产品的复杂结构与功能性，是选区激光熔化（SLM）3D打印技术与传统金属加工技术相比极具优势的领域。但在体现出优势的同时，仍有多种原因在制约着该技术在生产中的应用，包括速度、成型尺寸、成本、质量一致性等。

以汽车制造为例

3D打印进入量产需要面对材料、效率、成本等5方面的挑战

突破当前局限，迈向更高的速度，更好的过程控制，更适合的材料，全世界的3D打印玩家无不是向这个方向在发力。增材制造仿真设计公司 nTopology 与Betatype 公司正在开展一项提高SLM 3D打印零件打印速度的合作。目前他们合作开发与生产功能优化的3D打印火箭喷嘴部件，打印时间缩短了缩短28%。

完成打印的喷嘴部件。来源：Betatype

在合作中，nTopology团队设计了零件的基本机械结构，他们使用nTop平台软件将喷嘴零件的3D模型转换为隐式模型。然后，团队再使用拓扑优化和仿真工具优化零件的设计。再进一步通过Betaype的软件与过程控制技术的能力，针对粉末床选区激光熔化3D打印技术，优化喷嘴部件设计。复杂金属火箭喷嘴部件的生产率显着提高，打印构建时间从25小时缩短到18小时，减少了28％。开发团队使用的3D打印设备为雷尼绍AM250。在此过程中nTopology功能设计和优化技术与Betatype的过程优化相结合，提高了选区激光熔化3D打印速度。

在提升打印速度这条赛道上，魔猴网看到3D打印界的发力点是多样化的。例如，金属3D打印机制造商Aurora Labs 通过多点同时熔化金属粉末的MCP工艺（Multi Concurrent PrintingMCP）来提高速度；Fraunhofer 激光技术研究所正在研发一种具有高动态线性轴和多个可单独控制的二极管激光器的移动加工头，过增加激光束源的数量来显著并且成本有效地增加系统的构建速率。

来源：3D科学谷